大学生数学建模课程范例(12篇)

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大学生数学建模课程范文篇1

关键词:数学建模,数学教学,高职院校

怎样使高职院校数学这门基础学科的教学更好地为人才培养目标服务,一直是高职院校数学教学改革思考的着力点。近年来,数学建模教学和竞赛活动在全国高校蓬勃兴起,深圳职业技术学院积极探索将数学建模引入高职数学教学,促进了数学教学的全面改革和创新。

一、将数学建模内容引入高职数学教学的必要性与可行性

相对于本科院校而言,以培养技能型、应用型人才为培养目标的高职高专院校,将数学建模作为数学教学的重要组成部分,更有其必要性和可行性。

(一)高职院校的培养目标要求将数学建模内容引入数学教学

高职教育是改革开放以来,伴随着市场经济发展而出现的高等教育的一种新类型,与传统高等教育有着很大的不同。高职教育是培养既有一定的理论知识,又有良好的综合素质,尤其是能够动手操作、具有解决实际问题能力的技能型人才。因此,高职教育的课程设置要能适应和满足高职院校的人才培养定位要求。深圳职业技术学院根据高职教育的实践性、生产性、开放性的特点,通过将数学建模内容引入数学教学,特别是引入与所学专业相关的实际案例,引导学生学习用数学知识和计算机技术分析、解答实际问题。这不仅解决了学生不知道所学数学知识到底有什么用以及该怎么用的难题,更重要的是探索了一条具有高职教育特色的数学教学改革之路。

依照高职教育人才培养目标,培养出的学生应具有较强的动手能力和解决实际问题的能力,为此,我们对数学教学内容做了相当大的改革,即打破传统数学教学的理论体系,删掉复杂的数学证明及运算,强化学生对概念的理解,并运用数学手段解决实际应用问题。数学建模恰好是训练学生通过数学手段解决实际问题的最佳途径。

(二)高职院校学生具备将数学建模内容引入数学教学改革的基本条件

高职教育是大众化教育的主力军,培养的是生产、建设、管理、服务一线的高素质技能型人才。高职学生的基础知识与本科院校的学生相比有一定的差距,如果按照传统的教学方法,强调知识传授的系统性、理论性,对他们来说有一定的难度,且没有必要。从高职学生的认知特点和知识的接受能力而言,高职学生更愿意学习实用性强的知识,对解决实际问题的热情也更为高涨,关键是我们怎样设计教学内容、教学方法和教学手段去开发和引导。

多年的教学实践探索表明,将数学建模内容引入教学及组织学生参加全国大学生数学建模竞赛(以下简称数模竞赛),可以充分激发学生的学习热情和创新精神,提高学生运用数学方法和计算机工具分析、解决实际问题的能力及创新能力。

二、将数学建模内容引入高职院校数学教学的方法与途径

在明确高职教育人才培养目标对数学教学改革的新要求,全面了解了高职学生学习基础和学习特点的基础上,我们选择将数学建模内容引入教学,开始了高职数学教学新模式的改革探索。

(一)改革数学必修课

高职院校学生的数学基础知识不是很扎实,但是他们对自己所学专业则有较大的兴趣和较充分的了解。针对这种情况,我们首先对数学必修课的教学内容进行改革。如,基于学生对所学专业的熟悉和热爱,我们把数学理论的教学和专业知识紧密结合,引入大量结合所学专业知识与工作的案例,通过解决具体的案例,引导出要学习的相关概念与知识,逐渐让学生体会运用数学知识解决实际问题的乐趣和方法。同时我们加入了数学实验课,让学生学习运用计算机和数学软件计算、解答实际问题。如在《经济与管理数学》课程中讲到需求函数时,我们结合经济与管理专业的具体工作场景,引入商品市场需求的调查与需求函数的拟合这一案例,要求学生对某款手机的市场需求进行调查,并求出其需求函数。通过这个案例的学习,学生不但掌握了需求函数的概念,而且学习了如何进行市场调查,并根据调查数据用数学软件拟合各种类型的需求函数。

(二)设置数学建模选修课

在改革必修课的基础上,我们开设了数学建模选修课Ⅰ、数学建模选修课Ⅱ及MATLAB编程选修课。

1.数学建模选修课Ⅰ,旨在推广数学建模的影响,每年参与学生人数近500名,开班10个以上。选修课基本上是以专题的形式进行的,课程内容包括优化问题、分类问题、预测问题、评价问题、决策问题等,所涉及的模型包括函数模型、线性规划模型、统计模型、微分方程模型等。建立的模型及解决模型的计算都是通过具体的案例进行的。

2.数学建模选修课Ⅱ。选修该课程的学生主要是从数学建模选修课Ⅰ的学生中,结合学生的兴趣和意愿选的,主要学习是备战美国数学建模竞赛。当然其中也有单纯喜欢这门课程但不一定参加竞赛的学生。本课程除了学习数学建模的相关方法之外,还增加了查找英文资料、阅读英文科技论文、用英文写作数学建模论文等内容。

3.MATLAB编程选修课,内容以使用和编程为主。科学地设计数学建模选修课内容,配合科学的训练,有效地提高了学生数学建模能力,开拓了学生的视野,丰富了学生的知识,充分调动起学生学习数学的积极性。

三、丰富课外数学建模活动

课外活动是课内教学的延伸,我们充分拓展学生课外学习空间,使课内课外的学习相得益彰、相互促进。2006年在教师的引导和校学生会的支持下,学生们成立了数学建模协会。该协会是目前深圳职业技术学院最大的学生社团。

1.连续5年举办校级大学生数学建模竞赛。从每年4月份开始,数理教研室与数学建模协会就通过横幅、海报、广播等方式大力宣传数学建模竞赛活动,为选拔优秀学生参加全国大学生数学建模竞赛搭建平台。参赛学生自由组队,但是我们特别鼓励学生跨专业组队,每年有近百个队的300多名同学参加比赛。参赛学生来自电信、机电、汽车、经管、建工等十几个学院。竞赛扩大了数学建模在学生中的受益面及在全校学生中的影响,学生普遍反映收获很大。

2.建模协会配合数理教研室多次组织校级MATLAB编程大赛。顺应时代的进步,数学课程及数学建模竞赛的改革与发展,要求学生对软件的使用及编程能力越来越高。为充分发挥学生的特长,促进学生对MATLAB软件学习的积极性,鼓励并嘉奖顶级编程人才,建模协会配合数理教研室的教师多次举办校级MATLAB大赛,每次有近10个队的30多名同学参加。通过此项赛事,学生在计算方面的成绩迅速提升,在2011年全国大学生数学建模竞赛中我校的一个队荣获高职高专组唯一的MATLAB创新奖。

3.在数学建模课程和数学建模竞赛培训的基础上,学校以数理实验室为平台开展经常性的数学建模活动。学生们在固定的数学建模实验室进行问题的讨论、软件的交流学习及各项活动的策划,等等。

4.强化模拟培训。我们通过数学必修课、选修课和数学建模协会开展课外活动等一系列举措,全面推动了数学教学改革,同时培养了一批热爱数学的优秀学生。对于这些热爱数学且成绩优秀的学生我们鼓励他们参与数学建模竞赛,并利用假期进行模拟培训。在模拟培训中,我们首先是精心组合参赛队伍。为了备战大赛,所有参赛队员都经过激烈的竞争和严格的选拔。指导教师根据学生的实际情况,在三名队员组成的每支队伍中,包括一名计算机能力较强的信息专业学生,一名数学能力较强的丁科专业学生和一名文字功底较强的学生。而参加美国数模竞赛的人员组成中要求有一名是外语专业的学生。其次,是模拟竞赛情景。在假期培训中我们利用往年的赛题对即将参赛的学生进行一周的模拟培训,让学生自己独立完成往年的两个指定赛题。建模中数学模型的建立、计算机编程、写作等,每项要有一人负责,其他人辅助完成。我们的指导思想是:建模时,既要有合作,也要有相对的分工。学生拿到题目以后,首先要一起进行讨论,相互交流时要学会认真倾听,汲取队友的优点,然后才提出自己的看法。同时要加进自己对别人想法的理解,提高讨论交流的效率。最后教师对问题进行讲解、答疑,强调如何收集相关数据和信息,以及论文的结构和摘要的写法等。经过多年的历练,我校在数学建模竞赛的培训参赛工作方面积累了一定的经验。

四、成果与体会

为社会发展培养出更多的高素质技能型人才,是高职数学教学改革与创新的动力与追求。在将数学建模内容引入高职数学教学的实践探索中,教师、学生教学相长,取得了可喜的成绩。

1.数学建模充分调动与开发了学生的潜能,提升了学生的综合素质和能力。近10年来,我校参加数学建模竞赛共获得部级奖18项、省级奖135项。获得各级各类奖项固然是教学成果最直接的体现,而在这些成果的背后,学生的成长才是教师最欣慰的。这说明我们把数学建模内容引入教学及开展数学建模活动的方式、方法等的改革是成功的。学生普遍感受到,通过参加一系列的数学建模活动,了解了如何学数学、如何用数学,同时也提高了自己的综合素质和综合能力;提高了人际交往与沟通、团队协作的能力;增强了敢于面对困难、挑战困难的信心和意志品质。这些收获是远远超出数学教学改革之外的成就的,也是我们教书育人的最终目的。

2.数学建模为教师的教研与科研提供了良好的平台。近年来,我校数学教师以数学建模和教学改革为契机,在教学与科研方面取得了优异的成绩。引入数学建模内容的自编教材《经济与管理数学》已由高等教育出版社作为部级精品课程教材出版;开设的《经济与管理数学》课程已建设为部级精品课程;公开发表的有关数学建模方面的论文20多篇,《数学模型应用研究——实践与认识》一书由知识产权出版社出版,多个有关数学建模研究方面的教研课题已立项为校级课题。

社会不断发展对人才的新要求为我们进行数学教学改革提供了契机,把数学建模内容引入数学教学是我们教学改革的主要内容,师生取得的优异成果是我们教学改革的成就。科技进步和社会发展还会对人才提出新的要求,我们对数学教学改革与创新的探索也会继续进行下去。

参考文献

[1]颜文勇.数学建模[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]陈笑缘,等.数学建模[M].北京:中国财政经济出版社,2011.

[3]张林善,黄盈,卢忠钏.基于广义费尔马点的最优管线设计方案[J].工程数学学报,2010(12).

大学生数学建模课程范文1篇2

关键词:电工数学建模计算机技术融合教学

全国各类数学建模竞赛的举办推动了数学建模突飞猛进的发展,数学建模的重要性也越来越受到重视和认可,进而数学建模教学工作也成为各高校教师研究的课题。由于数学建模与计算机技术之间有着紧密的联系,讨论数学建模教学工作就不得不谈及计算机技术,怎样在教学中把二者有机结合成为每一个数学建模课程教师不得不考虑的问题。

一、数学建模课程现状分析

从我参加数学建模竞赛辅导的情况来看,经常会有一些学生对某个问题有好的思路、好的想法,但是在算法实现阶段却出现问题,有时甚至困难重重,难以下手;有的是算法运行效率低下,无法在有限的时间内及时得到结果;有的甚至根本无法实现自己的思路。这些问题直接影响了模型后续对所采用数学方法的正确性和合理性的检验分析,从而影响了学生对问题的有效解决。

产生这种现象的原因在于尽管现在学生的计算机应用水平有了很大的提高,但大部分学生的编程仍然停留在初级水平。特别是由于数学建模与计算机技术所属专业的不同,很多大学的数学建模老师只注重强调数学方法的重要性,而忽视了与计算机技术的互动教学,将数学建模与计算机技术的教学完全割裂开。在计算机编程语言等课程的教学中学生编写的程序通常是较小的练习型程序,与数学建模课程中的编程要求还有不小的差距。另外,目前开设的计算机课程大部分是纯粹的计算机语言课程,与数学类课程的结合并不是很密切,这也导致学生无法很快将数学算法实现。而数学建模课程中又不可能详细介绍编程语言的用法,甚至不会详细介绍模型的具体求解过程。

鉴于这些实际问题,如何充分利用数学建模课堂教学时间,将数学原理的应用与计算机技术相融合,让学生不仅掌握数学建模的原理和方法,而且掌握算法的实现,成为教师关注的一个重点。

二、电工数学建模与计算机技术的结合

为了加强学生的计算机水平,提高运用数学知识解决实际问题的能力,我从以下几个方面进行了探索。

1.在软件平台的选择上突出重点,兼顾专用软件包的介绍。一方面,建模中采用的数学方法多种多样,需要效率最高的求解工具,另一方面,大量优秀的专用软件和工具包的出现,如Matlab、Maple、Lingo等,极大地提高了求解效率。但是课堂教学时间毕竟是有限的,教师不可能把这些优秀的工具一一介绍。因此教师可以根据数学建模课程的特点,学生的基础,以及工具软件的难易程度,选择以Matlab为主要的编程平台,在实际教学中模型求解时围绕Matlab展开介绍其基本用法,充分利用Matlab入门快、数学运算能力强大等特点。同时,在一些具体案例中,如果有需要,可结合数学方法和相应的专用软件包,比如Maple、Lingo等,介绍其基本的使用方法。

2.数学建模课程中对计算机技术的教学侧重在基本知识点的讲授和对自学能力的培养。计算机技术是数学建模解决实际问题中的一个重要部分,但在数学建模的教学中毕竟不是主要内容。最好的教学方法是教会学生学习的能力。因此,在数学建模的教学中,教师除了利用少量的时间介绍Matlab的基本知识、基本操作外,重点是让学生知道如何利用Matlab的帮助文档学习Matlab的编程方法技巧,以及如何利用网络等公共资源提高编程水平。这样可有效地发挥学生的主观能动性,起到事半功倍的效果。特别是鼓励学生充分利用开放的网络和丰富的信息量,自我学习,提高编程和软件应用能力。

3.课堂穿插实例,结合介绍相应的应用软件的使用和模型的求解方法。数学建模课程通常采用以案例教学为主的教学方法,对一些常用的专业软件包,课堂上结合具体的例子来介绍。比如在线性规划时结合Lingo的用法比较详细地讲授软件的使用方法与模型的求解。这样可以利用有限的时间让学生对该类软件的使用有一个基本的了解,一旦以后需要使用该软件就可以结合课堂范例和软件的帮助文件来完成。

4.详细介绍数学算法及其流程。数学建模中数学方法是核心,在教学中教师对经典的数学方法一定要详细介绍,掌握其精髓,达到能熟练运用的目的。因此,在教学中教师应通过具体的实例尽量讲透彻明白,如果有必要可以画出流程图,这样学生可以根据流程图编写相应的程序,实现算法。

5.课后布置相应数学建模模拟题让学生独立完成,使学生进一步熟练掌握数学方法的运用和计算机编程的练习,提高综合应用水平。计算机技术是一门实际操作性强的学科,只有在实践中不断摸索才能逐步提高。这些模拟题既是对课堂教学质量的一个检验,又是对学生的一个有力促进,通过独立认真的思考和亲自的动手实践,学生才能真正领会数学方法的巧妙、提高解决问题的能力。

三、结语

在数学建模课程的教学环节中,教师应通过数学方法和计算机技术等学科知识的融合教学,充分调动学生的兴趣,发挥学生的主观能动性,营造良好的学习氛围,培养学生的创新意识和应用所学知识解决实际问题的能力,为学生将来走上实际工作岗位打下良好基础。

参考文献:

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].第二版,北京,高等教育出版社,2003.8.

[2]朱成杰.现代数学思想方法教学研究的几项新成果[J].数学通报,1996,(1):33-36.

大学生数学建模课程范文篇3

[关键词]大众化数学建模教学模式

一、数学建模大众化教学的必要性

进入21世纪,我国高校大量扩招,办学规模不断扩大,学生数量增多,水平也参差不齐,高等教育已逐步从昔日的精英教育转向大众化教育,高校数学教育观念也由“英才数学”转向了“大众数学”,其目的不在于培养数学家,而是以培养实用型、创新型人才为目标,侧重于培养学生的数学思想、数学方法和数学素质,使学生逐步具备应用数学的意识和能力,数学建模大众化教学正是实现这一目标的有效途径。

数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的抽象、简化的数学结构。数学建模就是构造数学模型的过程,即用为了认识客观对象在数量方面的特征、定量地分析对象的内在规律,用数学的语言、符号、图表等近似的刻画和描述实际问题,然后经过数学的处理,通过计算、编程等手段得到定量的结果,以供人们分析、预报、决策和控制等参考。数学建模已渗透到社会、经济、环境、生态、医学、地质和工程等各种广泛的领域,成为对研究对象的特性进行系统研究所不可缺少的基础。数学建模是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养高层次人才的一条重要途径;也是激发学生欲望,培养学生主动探索、努力进取的学风和团结协作精神的有力措施。

目前,全国大学生数学建模竞赛已成为真正的“一次参与,终生受益”、面向全国高等院校每年一届的规模最大的传统竞赛。参加竞赛有利于培养学生的想象力和自学能力,有利于培养学生的团队精神和协作意识,有利于培养学生的自主创新能力和应用能力,有利于大学生顺利地踏上工作岗位并很快适应工作。但竞赛毕竟是竞赛,参加竞赛的同学较在校生而言仍是很少的一部分,实现数学建模大众化教学是全面培养学生数学素质,提高学生自主创新能力和应用能力的重要方式,是实现大众数学的有效途径。

二、数学建模大众化教学模式的研究和实践

数学作为一门科学,一个基础,一个工具,在人们的日常生活及生产建设中发挥着非常重要的作用。大学数学教育的任务是通过教学活动让学生学习、掌握数学的思想、方法和技巧,并能学以致用。作为工科院校的一个分校区,针对当前学生的层次和校区现有条件,我们对数学建模课的教学模式进行了调研、分析对比和探讨,进行了以下探索工作。

1.数学建模思想在数学类主干课程中的渗透。面向一、二年级的学生,将数学建模思想在高等数学、线性代数和概率论与数理统计课等主干课程中渗透,尝试改变传统的数学课的教学方法和教学内容,利用现代多媒体技术和各种计算软件,遴选典型案例库,穿插到正常的授课过程中,宣传数学建模,将数学学习与丰富多彩、生动活泼的现实生活联系起来,使他们了解数学有什么用,怎样用,并让他们体会到,真正的应用还需要继续学习,数学不是学多了,而是还远远不够,激发他们学习数学的兴趣、积极性和主动性。

2.开设选修课。数学建模是一个非常复杂的过程,学生不但需要掌握建模的主要类型和方法等数学知识,更需要掌握常用软件(如Matlab、Lingo等)的使用方法、计算机操作能力和组织写作能力。我们在校区范围内,利用课外活动时间,开设了《数学建模》、《数学实验》和《数学模型优秀案例》三门选修课,涉及到的主要建模方法有:线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、排队论、图论方法、微分方程和差分方程方法、层次分析法、综合评价法、概率统计方法、回归分析法、对策论方法和灰色系统分析方法等。采用多媒体上课和上机相结合的授课方式,授课内容以案例教学为主,这样的教学过程,学生能亲身体会到,身边的实际问题是如何用数学方法解决的,感觉很有趣、有意义,学生学习的积极性大大提高。而且,学生在解决实际问题时,常常要借助数学软件求解,也激发了他们学习相关软件的自觉性。

3.数学建模兴趣小组活动。通过数学建模思想的启蒙和数学建模选修课的学习以及数学建模竞赛的影响,很多同学对数学建模产生了浓厚的兴趣。我们积极加以引导和鼓励,在校区范围内成立数学建模兴趣小组。小组活动比较自由,以自学、互相交流为主,主要目的是在校区范围内形成浓厚的数学建模氛围,让更多的学生参与进来。教师主要是针对实际问题的某一方面,提出小的问题,指导学生如何建立模型,并撰写小论文,学生也可以针对自己感兴趣的问题完成论文或报告。

4.竞赛集训。为了积极备战全国大学生数学建模竞赛,每年在校区范围内选拔一批比较优秀的学生(多数是选修课和数学建模兴趣小组的学生)组成数学建模研讨班,利用暑假为期两周左右的时间进行强化集训,内容一般是建模方法、软件使用和模拟练习。通过训练,大部分同学熟悉了竞赛的流程,掌握了竞赛论文的基本写法。根据集中学习结果,再选拔参加竞赛的队伍,并配备指导教师。

三、数学建模活动的启示

1.数学建模重在普及、重在过程、重在学生受益面。一年一度的全国大学生数学建模竞赛如期举行,很多学校都很重视,尤其重视竞赛获奖和名次,这也是提高和刺激数学建模上水平的强有力指挥棒。但数学建模是为了培养大学生的数学素质,培养学生用数学方法解决实际问题的创新能力,不仅仅是为竞赛服务,参加竞赛的同学毕竟是少数,所以数学建模活动的开展,重在普及、大众化,加大学生的受益面,不论水平如何,竞赛结果如何,重在学习的过程。

2.数学建模促进教学改革。几十年来,大学数学教学内容几乎没有明显的改变,重经典轻现代,重解析轻计算,重连续轻离散,重理论分析轻综合应用,重闭卷考试轻综合考查。数学建模的实践教学,充分利用计算机手段,将数学理论和实际问题相联系,让学生自己建立数学模型,自己在计算机上实现,学生真正成为教学的主体,提高了教学效果。数学建模思想在大学数学主干课程中的渗透,小模型、小案例的引入,将进一步推动数学教学改革的步伐。

3.数学建模促进科学研究。数学建模是“问题驱动的数学”。做好数学建模不仅要有扎实的数学知识,还要有经济、生物、环境、工程等专业知识,要熟悉常用的数学软件和仿真等计算机手段,这些都需要进行深入的理论研究。

数学建模大众化教学模式已从学生受益面、提高竞赛水平、推动教学改革、促进科学研究等方面取得了初步成效,我们将更加深入具体地研究,以期形成更加成熟的教学模式。

参考文献:

[1]赵静等.数学建模和数学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3]乐励华等.数学建模教学模式的研究与实践[J].工科数学,2002.

大学生数学建模课程范文

【关键词】数学建模比赛;大学数学课程;分数系统;效用;SPSS相关性分析

一、学生调查

1.调查对象:①全国数学建模比赛:40支队伍参赛,队员来自于数学与统计学院、机电与信息工程学院、物理学院、商学院,共120名同学。其中获得全国奖的有6支队伍,省级奖的有20支队伍;②美国大学生数学建模比赛(MCM/ICM):共有32支队伍参赛,队员分别来自数学与统计学院、机电与信息工程学院、物理学院、商学院,共96名同学。其中获得一等奖1支队伍,二等奖的有11支队伍。

二、效用分数系统设计

首先调查对象所评价的单科课程分数平均值直接可用于表示单科课程的效用值,利用该值就能够表现和比较各单科数学课程与数学建模比赛之间的效用。由于每门课程的学分可以代表该门课程的学习难易程度与重要性,不妨就用学分大小数值作为课程的重要系数。而科目重要系数与总学分数的比值可以表示此科目在数学教育中所占的比重,利用此比值乘以各科的效用分数后求和,该值可以表示出所有科目与数学建模比赛之间的总效用程度。根据这些数据结果我们就可以分析他们之间的效用大小及相关性。

三、数据展示与分析

通过比较两个图,我们同样发现提高学习效用分数较高的科目同样是在数学建模比赛中运用较多的科目,这说明数学建模比赛题目对特定科目的直接要求要大于其它科目,运用的最直接最多的科目必然在提高该科目能力上比其它科目强,因此在提高学生学习能力的效用上有着表上所表现出的高低情况。并且从调查问卷的主观问题回答中,我们发现很多学生在数学建模比赛中并不能大量运用到书上所学到的知识,虽然是与这些科目完全相关,但是学生大多数情况下是在网络上获取相关知识,利用已经学会的课本知识去学习其它资源(网络与其它书本)上可能对该建模比赛题目有用的知识,进而把它运用到题目中去。并且从大量同学对调查问卷中一个问题(参加数学建模大赛你最大的收获是什么)的回答中,大多数同学认为数学建模大赛让他们深刻的了解到数学在实际中运用的意义和广泛的应用基础,激发其学习数学的兴趣,并大大提高了自身的综合能力,比如从大量资源里面查找到相关资料、团队合作的能力、独立思考能力、论文写作能力等。

在对调查问卷统计后,学生在导师对数学建模比赛中效用一问所打分数的平均值为6分,众数为6分,也有一部分同学打分较高。大多数学生表示老师在比赛中的效用并不是很大,一般也不能在题目解答上提供较直接的帮助,但学生同时也表示老师能扩宽同学思考题目的思路且在最后修改论文所提供的帮助非常大。

数学科目与数学建模比赛相互总效用表

主要原因:数学建模比赛对一些高学分的基础课程如数学分析、高等代数等科目的要求并不如其它科目直接,然而基础课程在大学数学教学环节中所占比重又较大,其中数学分析学分高达18分,高等代数学分高达10分,所以导致总效用不高。

次要原因:数学建模比赛题目对课本知识要求也不直接,通常是根据已学会的知识去掌握学习其它资源的知识,导致学生对各科目的效用分数打分不高;两大数学建模比赛的题目选择性较少,导致对不同科目相关性的覆盖面较小。

四、SPSS相关性分析

首先选取各个课程的效用平均值作为分析对象,再利用SPSS从得到两组数值之间找到一种关系来刻画这种相关性的程度大小,之前的分析属于一种主观性的分析,以下作为效用相关性的客观分析。在利用SPSS软件分析中,我们采用两种检测方法即用Kendall秩相关系数与Spearman秩相关系数值来描述两者之间的相关性,数值越接近1表示他们之间的相关性越接近于完全正相关,如上图所示,Kendall秩相关系数的值为0.812,Spearman秩相关系数的值为0.865,这两组的数值都非常接近1,说明两者彼此之间的联系十分紧密,数学建模比赛确实能有效提高学生学习数学科目的能力,同时也说明各数学科目也能在数学建模比赛中得到充分的效用,这项活动对大学生数学教育是十分有效的且有意义的。

参考文献:

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].高等教育出版社.

[2]孙成功.数学建模课程和数学建模竞赛的教育功能研究[J].天津科技大学理学院.

大学生数学建模课程范文篇5

Abstract:Aimingattheexistingproblemsofmathematicalmodelingteachinginindependentcolleges,thispaper,accordingtotheteachingpracticeandexplorationinrecentyears,summarizessomeexperienceofmathematicsmodelingteachingreform,andputsforwardsomeeffectivemethodsofmathematicalmodelingteachingreform.

关键词:数学建模;独立学院;教学改革

Keywords:mathematicalmodeling;independentcolleges;teachingreform

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)15-0259-02

0引言

独立学院是近10年来我国高等教育办学体制改革创新的重要成果,它主要以培养应用型工程技术和经营管理人才为目标,数学建模思想的宗旨即是培养学生应用数学、计算机及相应数学软件、结合专业知识分析和解决实际问题的能力,对独立学院培养应用型人才有着非常积极的作用。尽管数学建模在全国范围内已经开展多年,但是由于各个学校的教学目标,专业设计等区别,其开展模式有着很大差异。尤其是对于独立学院,比较成熟和适应的模式更是少之甚少,本文针对独立学院的特殊性,总结了数学建模教学改革的一些经验,提出了一些方法。

1独立学院数学建模教学存在的问题

1.1办学时间短,教学实践少一般而言,独立学院的建校时间都比较短,数学建模教学也处在依附于主办高校的阶段,但是,无论从培养目标,还是从师资组成和学生水平上来讲,独立学院和主办高校之间存在很大的差距。独立学院的数学建模教学没有足够的探索和实践经验,很难做到因材施教。

1.2师资队伍经验缺乏,学生数学功底较弱一方面,独立学院的教师组成基本上都是“两头大,中间小”,即退休老教授和青年教师多,中年教师少的局面。退休老教授的学识和阅历都很丰富,但是他们精力有限,对一些数学软件的应用能力有限;青年教师精力充沛,学习能力较强,但是教学经验不足,知识水平有限。另一方面,独立学院的学生数学功底一般较弱,且学习能力相对较差。

1.3硬件设施较差,资料不完善独立学院各门课程都在探索和改革中,数学建模课程的发展更是相对滞后,据了解很多学校没有独立的数学建模实验室更没有先进的数学建模软件工具及图书资料,很难为学生们提供一个良好的学习环境。

1.4数学建模教学内容多,授课学时少大多数院校数学建模课程均以公开课形式授课,且压缩了学时,很多学生还没有弄明白怎么回事,课程就结束了,大部分学生不能了解其知识对后续课程作用及所产生的影响。

2以作者所在院校为例,对数学建模教学的改革和探索

针对以上问题,结合我校近几年数学建模课程教学和组织培训学生参加全国大学生数学建模竞赛的经历,数学组的领导和老师们一直在努力探索一条符合我校办学宗旨,教学环境的数学建模教学体系,总结了一些经验和成果。

2.1教材改革,让数学建模思想贯穿整个大学数学的教育过程①本着让更多学生了解数学建模思想,掌握数学建模思维的想法,从一年级就开始向学生们灌输数学建模的思想,结合几年的教学经验,我教研室已经为我校学生量身定做编写了一套大学数学基础教材,包括《高等数学I》,《高等数学II》,《概率论与数理统计》,《线性代数》等,这些教材都更加注重应用,淡化了数学推导,每一个新概念的引入都尽量从实际出发,将抽象的数学概念与实际联系起来,同时在掌握数学概念和专业知识以后,又将其延伸到新的应用中去,充分体现了数学建模的思想。比如,在《线性代数》的教学中注重引入实际问题,第一章的矩阵概念的引例,就是建模思想的融入,各章最后一节是应用,所选内容均是初等数学模型。②我教研室还针对我校学生基础薄弱,思维活跃的特点,编写了《数学建模》教材,教材以案例讲解为主,重在模型分析与假设,所选案例生动有趣,贴近生活,能够由浅入深,调动学生的积极性,在展示数学无处不在的过程中,让学生们掌握数学建模的思想,形成良好思维习惯。

2.2课程设置改革,充分发挥数学建模的优势①以基础数学课为主,选修课为副,重在普及。我院几乎所有专业学生在进入大学后都要学习高等数学课,针对专业要求不同,各位数学老师设置了不同教学计划,并针对学生的学习情况来贯穿应用数学的思想,努力做到数学基础课与专业课的良好结合,通过教材的改革,老师们在大一的授课过程中就积极灌输和培养学生们的数学建模意识。有了大一的基础,我院又为大二及高年级学生开设了《数学建模》和《数学实验》两门选修课,讲解内容比较浅显,主要以普及数学建模思想,培养学生学数学、用数学的兴趣,调动学生自主学习积极性为目的,另外还旨在为数学建模竞赛选拔人才,经过几年的实践,很多学生反应通过这门课程对数学有了新的认识,很多未能选上课的同学们也经常来听课。②数学建模讲座。多次开展数学建模讲座,除了由我校的数学建模辅导老师讲解外,也聘请过国内数学建模教学的专家教授来讲解,在全院宣传和普及数学建模思想,激发学生参与数学建模的兴趣。另外还对参加全国大学生数学建模竞赛的参赛人进行赛前集训。通过锻炼学生查阅资料、分析并合理假设、多方案选择建立数学模型,数值计算、检验并推广、撰写论文等研究过程,提高了学生应用数学知识的能力、用计算机处理计算的能力,系统思维和能力与实践能力等。③课堂教学开展讨论组。无论是基础课,还是选修课,有意识激发学生的“参与”热情,在讨论祖上师生平等,共同讨论,不同的知识结构互为补充,常常会产生新颖的思想。

2.3组织和培训学生参加数学建模竞赛,充分调动学生的积极性为了使数学建模工作走向正规,我们第一阶段是全院性选课,扩大受益面,每年3月初到5月底开设全院选修课《数学建模》;第二阶段选拔参赛队员,选修课一结束,每年6月上旬我们举办学院数学建模竞赛及选拔赛,学生自愿报名自由组队,建模组指导教师对参赛论文进行认真评审,评选一、二、三等论文,然后对获奖论文的学生进行面试,通过笔试和面试对他们做出综合评价,确定参加全国竞赛的代表队;第三阶段是强化训练及培训:为了更好的培训学生,在确定了全国竞赛的代表队后将其分工到指导教师,各位数学建模小组的指导老师们利用暑假时间进行一对一辅导。

2.4成立数学建模协会,并准备筹办数学建模网站通过近几年的努力,数学建模思想基本在全校得到了普及,并逐步涌现出一批学数模,爱数模,做数模的优秀学生,他们为了满足日常的学习和交流,自发成立了数学建模协会,由数学建模辅导小组成员担任指导老师,协会组织者大部分选修过数学实验和数学建模课,并在往年的数学建模竞赛中获过奖,对数学建模有着较好的基础和较大的热情,他们主要负责组织校内数学建模活动,数学建模交流论坛,并积极纳新,将数学建模思想贯穿下去,届届相传。

目前,我们已经准备筹建数学建模网站,为学生提高网络了解、学习、交流数学建模心得体会的平台。希望通过此网站的建立,能够更有利于学生利用现代化技术学习和了解数学建模的相关知识。

随着数学建模教学的改革与创新,数学教学也逐步摆脱了传统的知识点式教学方式,更加贴近生活,真正顺应了素质教育的要求;数学建模思想的传播和实践,让更多学生体会到了数学的乐趣和用处,不仅充分发挥了数学思维体系的作用,更为提高学生的综合素质作出了贡献。当然,数学建模教学的改革还是一个长期艰巨的任务,我们将不懈努力,最大程度地发挥数学建模教学的作用,为学校培养更多优秀人才作出贡献。

参考文献:

[1]王兵团.数学建模基础[M].北京:清华大学出版社,2004.

大学生数学建模课程范文

1.生源的角度来说

目前独立学院招收的数学基础好的学生比例越来越少。而大学数学的好坏与高中数学基础密不可分。数学建模对学生的数学基础要求非常高,对计算机也有较高要求,所以在独立学院进行数学建模的选拔、培训、参加竞赛等都受到了很大的影响。

2.从独立学院的角度上来说

一般的重点院校都有数学建模的传统,有一套完善的数学建模体系。然而大量的独立学院是没有这个传统的,如果有都是依托本部资源,整合到本部去(当然这个是一个好办法)。独立学院如果想要在数学建模上有所收获的话,投入是很大的,比如师资、资金等等。这个收获的过程也是非常漫长的,一般的独立学院基本上不太愿意这样做。

3.学生学习的角度上来说

独立学院的学生思维活跃、兴趣广泛。有较强的组织能力和协调能力,在开展文体活动、知识竞赛等方面尤显突出,其水平一般不低于甚至超过普通本科高校的学生。由于数学抽象,逻辑性强,容易使部分学生望而生畏。但是,目前独立学院的公共数学基础课程中存在诸多问题。

二.适合独立学院的数学建模竞赛组织与辅导的系统方法

1.公共数学课程的教学改革

为了让学生对数学感兴趣,不害怕数学,对数学建模感兴趣,日常数学课程的教学非常重要,所以,公共数学课程的教学改革势在必行。数学建模首先要用数学的语言把实际问题翻译、表达成确切的数学问题。通过数学计算,然后把数学问题的解用非数学语言表述出来,这种“双向”翻译的能力恰是应用数学的基本能力。数学建模思想可以培养学生学学数学的兴趣,提高学生解决实际问题的能力。在教学过程中如何培养学生学习数学的兴趣,并提高他们学以致用的能力,这是我们各个大学数学教师所面临的一个难题,而数学建模为我们提供了一个很好的途径。数模思想还可以扩大学生的知识面,提高学生综合能力。同时,数模思想引入到数学课堂上可以提高大学的数学教学质量、丰富教学手段和教学内容,激发广大学生的求知欲,有效地培养学生的创新能力。

2.逐步建成完善的数学建模课程体系

2.1数学建模课程建设现状分析。

2.1.1教师素质参差不齐

独立学院大多都以青年教师为主,教学经验还处在一个不断积累的阶段,专业知识还有待提高,开展数学建模课程建设或者指导数学建模竞赛都有一定难度。在这种现状下组织与培训学生参加数模竞赛只能依葫芦画瓢,照搬母体高校的培训模式,如有的开设数学建模培训班,有的以学生自学为主,布置大量练习,以练代训,有的则通过数学建模协会普及建模思想与方法等,以保证培训质量,加快数学建模课程建设。

2.1.2学生数学基础薄弱

独立学院学生自身的高中基础知识系统性较差,理论功底普遍来说比较薄弱,在学习中对于抽象的理论讲授方式强烈排斥,课堂学习效率低下。而数学建模竞赛涉及的知识面很广,要学习的内容非常多,很多都是以前学习过程中没有涉及到的领域,比如新的数学方法、数学软件的应用、其他专业领域问题的背景等,指导教师受到自身专业的限制,不可能面面俱到地讲解,有时需要学生自己进行自学,这对自学能力欠佳、基础薄弱的学生来说无疑是一种挑战。

2.2数学建模课程建设探索及实践。

2.2.1开展数学教学课程改革

将数学建模思想和方法融人大学数学课程。把数学建模的思想和方法融人大学数学课程,以帮助学生初步掌握数学建模的思想和方法,是目前大学数学课程改革的重要方面。

2.2.2在有条件的班级开设数学建模相关课程

比如数学、计算机等理工科专业。没有系统的数学建模的学习,就是简单的数学公共基础课的数学基础是远远不够的,只有系统的学习数学建模才能出成绩。

3.充分发挥学生的重要作用

大学生数学建模课程范文篇7

关键词:地方高校数学与应用数学应用型人才培养

地方性高校肩负着为地方经济建设和社会发展培养应用型人才的重任,是我国大学的主要群体,其人才培养模式明显区别于重点大学的研究型人才培养模式.属于教学型的地方性高校,应以市场为导向,根据地方和行业人才的需求,根据学校自身的条件,形成有自己特色的应用型人才培养模式.邵阳学院数学与应用数学专业在传统数学教育专业的基础上,结合社会发展和高等教育改革的需要,在人才培养目标与模式的制定和实现等方面进行了一系列的探索和实践.

1.数学与应用数学专业现状分析

邵阳学院数学与应用数学专业最初的专业定位是为邵阳地区乃至湖南省中小学的基础数学教育培养合格的数学教师.然而,随着中小学教师队伍的日渐饱和与独生子女政策导致的初等教育学生生源减少,师范生的就业压力逐渐增大.此外,随着社会的不断进步和发展,用人单位对学生的综合素质提出了更高的要求.传统的数学教学模式落后,教育思维单一,教师创新意识不强,只重视数学理论知识的传授,忽略实践教学环节,导致学生的学习目标不明确,实践能力和解决问题能力较差,不能满足市场对应用型人才的需求.

2.制定与时俱进的人才培养目标和模式

2.1人才培养目标.

培养掌握数学科学的基本理论和基本方法,具有运用数学知识和使用计算机解决实际问题的能力;能在科技、教育、经济和金融等部门从事研究和教学工作,在生产、经营及管理部门从事实际应用、开发研究和管理工作,适应区域经济和社会发展需要的基础实、素质高、能力强、适应快的创新型和技能型的应用人才.

2.2人才培养模式.

基于培养目标定位,构建了“一个主体、两个辅助、三个方向、四种能力”的人才培养模式,即以数学类专业课程为主体,计算机科学技术和智能优化方法为两个辅助,分为数学教育、金融数学和考研深造三个培养方向,注重学生的专业能力、应用能力、科研能力和创新能力的发展.

3.人才培养模式的实践

3.1深化课程体系改革,创新课程教学模式.

根据专业定位和社会需求,对课程体系构建了“四个平台,四个模块”,四个平台是通识教育平台、学科教育平台、专业教育平台、实践教育平台;四个模块是专业基础课程模块、专业主干课程模块、专业选修课程模块和能力拓展课程模块.其中实践教育平台通过校内实验室和中小学校、企业、政府部门等实习实训基地培养学生的实践创新能力;专业基础和专业主干两个课程模块涵盖教育部数学与应用数学专业目录中规定的核心课程;专业选修课程模块分三个培养方向,数学教育方向开设中学数学教材教法、数学史、竞赛数学、中学数学课件制作等课程,金融数学方向开设运筹学、数学模型、最优化方法、金融学、保险精算等课程,考研深造方向开设泛函分析、拓扑学、数学分析选讲、高等代数选讲等课程;能力拓展课程模块开设MATLAB语言及其应用、面向对象程序设计、数据通讯与网络、人工智能等课程.

在创新课程教学模式方面,灵活运用多媒体等多种教学手段讲授基本理论知识;及时把教研成果和学科最新发展成果引入教学,使学生了解本学科国内外的发展动态,提升学生的学术素养;构建案例教学体系,实行案例分析、建模、优化求解的案例教学模式,结合课程实验和课程设计,培养学生的创新思维及分析问题和解决问题的能力;准备课件、案例库、试题库等网络资源,开展网络互动教学模式,有效调动学生的学习积极性,促进学生积极思考,巩固课堂所学知识.

3.2加强数学建模能力培养,提高学生综合素质.

通过多种渠道加强对学生数学建模能力的培养,首先在课程教学中引入案例教学模式,贯穿数学建模的思想方法,布置与建模有关的课程小论文,并鼓励有兴趣的学生加入教师的相关科研项目,激发他们的创造性思维;其次成立数学建模协会,定期进行培训和课外辅导答疑,将往届的数学建模竞赛题以作业的形式布置给学生完成,积极组织学生参加全国大学生数学建模大赛;最后是加强硬件建设,近年来,在学院的支持下,本专业配置了一个拥有120台电脑的专用机房,为师生上机训练和数学建模比赛提供了极大便利.

3.3突出实践教学,注重学生的师范技能培训.

通过课程实验、课程设计、数学建模竞赛、教师技能比武、参与教师科研项目、教育见习、实习、毕业实习等多种途径,培养学生的实践创新能力.建立包括邵阳市四中、六中、十中、十一中等学校在内的教育见习、实习基地及银行、企业、政府部门在内的毕业实习基地.在课程设置上,以学生的认知规律为基础,变单一的集中实习为循序渐进、形式多样的系列实习,具体安排如表一.

3.4加强学生毕业论文的指导,引导论文选题与社会实践相结合.

重视学生毕业论文的指导工作,严把两道关:选题关、开题关.加强毕业论文题目的应用型,可以将学生的毕业论文更多地和教师的应用型科研项目结合起来,使指导教师的指导更专业,学生科研的方向更明确;鼓励学生选择数学建模方向的题目或者将毕业论文和实习、社会实践等相结合.

4.结语

地方高校数学类应用型人才的培养,应结合自身特点和社会需求确立人才培养模式,将课程体系的优化、教学模式的改革和实践教学内容的组织贯穿于教学的每个环节,这样有利于培养适应地方和行业人才需求,服务于地方经济的应用技术型数学人才.

参考文献:

[1]马晓燕,国忠金,孙利.地方本科院校应用型人才分类培养模式的研究与实践――以泰山学院数学与应用数学专业为例[J].齐鲁师范学院学报,2014,29(6):12-15.

大学生数学建模课程范文篇8

关键词:数字化资源;课程建设;教学模式;学习活动;网络课程

从高校教育信息化的发展历程和趋势来看,数字化教学资源的开发建设充分适应了现代教育的发展需求,有力地推动了教育信息化进程。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2022年)》也提出要加强优质教育资源开发与应用和网络教学资源库建设,开发网络学习课程,建立开放灵活的教育资源公共服务平台,促进优质教育资源普及共享。正是基于这样的背景,浙江理工大学坚持数字化课程资源建设和课程教学模式改革并举,基于4A网络教学平台帮助教师管理教学活动、积累教学资源、展示教学成果、提高教学质量,开展网络课程建设和数字化资源开发,鼓励和引导教师应用网络平台进行辅助教学的尝试,进行混合式教学模式研究与实践。

一、依托网络平台,整合已有课程资源,实现数字化课程资源的优化和集成

1.基于网络教学平台开展数字化资源建设与应用,促进教学互动

为满足学生信息化学习的需要,解决生师比高、教师远离新校区情况下教师辅导学生机会少且时间短的问题,根据学校师生的个性需求和学科专业的特色,对通用平台进行二次开发。利用信息技术平台构建了高效易用的交互性网络教学系统,拓展了教学空间,解除了教师的技术顾虑,提供了开发数字化课程资源的良好时机和广阔舞台。并以此为契机,帮助老师梳理、整合已有的课程资源,将传统教学资源转化为网络课程、资源库、作品集、题库、学生电子档案袋等数字化课程资源并上网,如下图所示。为避免资源停留在展示性阶段,要求资源建设和资源应用并重,强调教师在教学过程中积累和使用数字化课程资源,建设与应用相结合,促进了课程教学以及课程资源的积累与管理,在教学过程中形成教师自己的教学资源、教学成果。提倡师生网上共建共享,发挥学生的主观能动性和积极性,学生的学习成果成为课程资源不可或缺的重要的组成部分和亮点。

为提高数字化资源建设质量,克服“教材讲稿搬家”现象,学校在资源开发和建设环节强调课程资源的教学设计,要求资源的设计与启发学生思维、加强学生综合训练相结合,要充分体现教师独具匠心的教学设计。要求资源类型和媒体种类丰富多彩,多媒体呈现方式和内容组织结构设计合理,融技术性和艺术性为一体,结合信息技术、网络技术和多媒体形式注重资源的优化、整合和利用,提升资源水平和共享性。表1是学校数字化课程资源开发和建设的总体情况。

表1数字化课程资源建设维度与具体内容

集成数字化课程资源的网络平台框架图

2.以精品课程、核心课程和特色课程为重点,实现各类课程同台建设与应用

与很多学校通常采取的“所有课程齐上”的做法不同,浙江理工大学采用“以点带面”的方式分阶段实施数字化课程资源建设。以精品课程、核心课程和特色课程为重点,作为示范课程,发挥品牌效应,带动普通课程的建设,实现各类课程同台建设与展示,丰富了数字化课程资源,积累了优质教学资源,优化了资源结构,实现网络教学资源的开放与共享。先后已有“基础设计”、“纺织品CAD”、“成衣工艺学”等一批课程相继建成为国家精品课程或国家双语示范课程,“纺织材料学”、“纺织品设计学”等课程成为省级精品课程。

3.通过网上学习活动激发数字化课程资源活力

为提高资源利用率和共享性,学校师生通过网上学习活动,达到师生互动、生生互动、师生与资源互动(见表2)。以学生为本,根据专业特色和课程特色设计丰富多彩的网上学习活动,结合活动开发丰富的数字化课程资源,在活动的实施过程中提升资源的有效性和活力。师生协作共建共享保障了数字化资源的可持续发展,增强了数字化课程的活力,提高了学生的积极性和兴趣。

表2以网上学习活动为主线的数字化课程建设与应用

二、基于数字化课程资源的混合式教学模式

基于优质的数字化课程的建设、积累与应用,我校开展了课程混合式教学模式改革与实践。

1.“以学习活动为主线”的教学模式改革和创新

依托丰富的数字化课程资源,学校教师以学生为主体,以学习活动为主线,开展各类混合式教学应用,深入探索网络辅助教学的新模式。数字化课程资源应用的新方法,

深化了课程教学内容与方法的改革,促进了教学模式创新。

以学习活动为主线的教学模式改革强调以学习活动为中心的教学设计,以多元网上学习活动的设计和开展为载体,围绕活动设计和应用数字化课程资源,发挥学生的主观能动性和主体性。在有效网络交互、师生与资源互动的过程中,培养学生的学习、实践和创新能力。根据课程和专业特色探索多样化网络辅助教学的新模式,以发展学生自主学习、协作探究等能力为目标,增进师生网络互动频率和效果,转变师生教学观。

2.不同课程的混合式教学模式范例

根据不同课程属性和专业需求,将课程分门别类设立示范课程,设计学习活动序列,利用数字化课程资源开展多样性教学模式的改革尝试,涌现一批优秀网络课程教学范例(如表3所示)。

表3以学习活动为主线的网络课程范例及其特色

同时,教师在数字化课程资源建设和教学模式改革的过程中,将教学与科研结合,培养和提高了现代教育技术和信息素养;教学改革的实践为教师进行教学研究提供了素材和研究内容,增强了教学研究的能力,提高了教师的专业发展和职业素养。

3.拓展网络第二课堂,改革考评机制

由于课堂教学的时空限制,借助网络教学平台搭建数字化学习环境,拓展网络第二课堂,可以较好地辅助实践类课程的教学需求和开展。教师除了扮演课堂上的教师角色,还扮演虚拟学习空间的“虚拟导师”,密切了师生关系。

大学生数学建模课程范文篇9

关键词:融入教学;数学建模;创新能力

一、强化数学课程的应用功能是顺应教育改革潮流的需要

信息化时代,数学科学与其他学科交叉融合,使得数学技术变成了一种普适性的关键技术。大学加强数学课程的应用功能,不但可以为学生提供解决问题的思想和方法,而且更为重要的是可以培养学生应用数学科学进行定量化、精确化思维的意识,学会创造性地解决问题的应用能力。数学建模课程将数学的基本原理、现代优化算法以及程序设计知识很好地融合在一起,有助于培养学生综合应用数学知识将现实问题化为数学问题,并进行求解运算的能力,激发学生对解决现实问题的探索欲望,强化数学课程本身的应用功能,凸显数学课程的教育价值,适应大学数学课程以培养学生创新意识为宗旨的教育改革需要[1]。大学传统的数学主干课程,如高等数学、线性代数、概率论与数理统计在奠定学生的数学基础、培养自学能力以及为后续课程的学习在基础方面发挥奠基作用。但是,这种原有的教学模式重在突出培养学生严格的逻辑思维能力,而对数学的应用重视不够,这使得学生即使掌握了较为高深的数学理论,却并不能将其灵活应用于现实生活解决实际问题,更是缺乏将数学应用于专业研究和军事工程的能力,与创新教育的基本要求差距甚远。教育转型要求数学教学模式从传统的传授知识为主向以培养能力素质为主转变,特别是将数学建模的思想方法融入到数学主干课程之中,在教学过程中引导学生将数学知识内化为学生的应用能力,充分发挥数学建模思想在数学教学过程中的引领作用。数学课程教学改革要适应这一教学模式转型需要,深入探究融入式教学模式的理论与方式,是推进数学教育改革的重要举措。

二、大学数学主干课程融入数学建模思想需着力解决的几个关键问题

2.1理清数学建模思想方法与数学主干课程的关系。

数学主干课程提供了大学数学的基础理论与基本原理,将数学建模的思想方法有机地融入到数学主干课程中,不但可以有效地提升数学课程的应用功能,而且有利于深化学生对数学本原知识的理解,培养学生的综合应用能力[2]。深入研究数学主干课程的功能定位,主要从课程目标上的一致性、课程内容上的互补性、学习形式上的互促性、功能上的整体优化性等方面,研究数学建模本身所承载的思想、方法与数学主干课程的内容与逻辑关系,阐述数学建模思想方法对提高学生创新能力和对数学教育改革的重要意义,探索开展融入式教学及创新数学课程教学模式的有效途径。

2.2探索融入式教学模式提升数学主干课程应用功能的方式。

融入式教学主要有轻度融入、中度融入和完全融入三种方式。根据主干课程的基本特点,对课程体系进行调整,在问题解决过程中安排需要融入的知识体系,按照三种方式融入数学建模的思想与方法[3]。以学生能力训练为主导,在培养深厚的数学基础和严格的逻辑思维能力的基础上,充分发挥数学建模思想方法对学生思维方式的培养功能和引导作用,培养学生敏锐的分析能力、深刻的归纳演绎能力以及将数学知识应用于工程问题的创新能力。

2.3建立数学建模思想方法融入数学主干课程的评价方式。

融入式教学是处于探索中的教学模式,教学成效有待于实践检验。选取开展融入式教学的实验班级,对数学建模思想方法融入主干课程进行教学效果实践验证。设计相应的考察量表,从运用直觉思维深入理解背景知识、符号翻译开展逻辑思维、依托图表理顺数量关系、大胆尝试进行建模求解等多方面对实验课程的教学效果进行检验,深入分析融入式教学模式的成效与不足,为探索有效的教学模式提出改进的对策。

三、大学数学主干课程融入数学建模思想的实践研究

3.1改革课程教学内容,渗透数学建模的思想方法。

传统的数学主干课程教学内容,将数学看作严谨的演绎体系,教学过程中着力于对学生传授大学数学的基础知识,而对应用能力的培养却重视不够。使得本应能够发挥应用功能的数学知识则沦为僵死的教条性数学原理,这失去了教学的活力[4]。学生即使掌握了再高深的数学知识,仍难以学会用数学的基本方法解决现实问题。现行的大学数学课程教学内容中,适当地渗透一些应用性比较广泛的数学方法,如微元法、迭代法及最佳逼近等方法,有利于促进学生对数学基础知识的掌握,同时理解数学原理所蕴涵的思想与方法。这样,在解决实际问题的时候,学生就会有意识地从数学的角度进行思考,尝试建立相应的数学模型并进行求解,拓展了数学知识的深度与广度,提升了学生的数学应用能力。

3.2开发课程问题题材,创设现实生动的问题情境。

传统的数学课程教材内容,更多的是按照概念、原理及应用的逻辑体系进行编排,较少的应用实例也多是概念的基本应用,或是技巧的熟练演算,这与培养学生的应用创新能力之间存在着较大的差距。在主干课程教学实践中,教师应能开发富有实践内涵并能体现一定深度、广度的数学知识和思想方法的建模问题,并根据教学需要,构造出能体现各种建模思想且具有梯度层次的问题体系。紧密结合专业课程学习及能力素质提高的需求,开发设计具有难度层次的问题题材,按照问题的类别、解决方法及知识体系划分为基础问题、综合问题及创新问题,形成具有层次性的教学单元。问题体系因其来源于现实生活和工程实际,未经任何的抽象与转化,其本身所蕴含的丰富的背景材料对学生构成了认知上的挑战,可以有效地激发学生对问题探索的欲望。而且,数学教师要力求为学生创设一种现实生动的问题情境和活跃的探究氛围,以提供广阔的思维空间,培养其探索精神和创新能力。

3.3改革课程教学模式,引导学生参与数学建模活动的全过程。

传统的数学主干课程教学是由教师“一言堂”式地灌输事实性的数学知识,学生处于被动接受的地位。这种越俎代庖的教学模式难以适应数学建模教学的要求。实施数学建模教学,关键在于将表面上非数学或非完全数学的问题抽象转化为数学问题,即现实问题数学化[5]。这一过程是充分利用数学知识解决问题的关键,要求学生对现实问题进行分析和研究,充分应用数学的思想与方法将现实问题转化为数学问题,建立反映变量关系的数学模型。因此,数学建模教学应该从问题出发,通过问题的表征和重述,对问题所蕴含的信息进行加工、寻据、提炼、重组,并进行必要的简约和抽象,分清问题的本质特征和问题性质的不同成份,确定各成份的层次并使之系统化,挖掘变量间的依存关系,建立数学对象之间的基本关系,从而将问题转化成数学符号语言或某种数学理论语言,再以适当的数学形式,建立数学模型,获得问题的解答,并对这一方法、结果进行评价和推广。这种探索式的“问题解决”教学模式,有利于引导学生以数学的眼光和思维方式对现实世界进行考察研究,学会建立数学模型的方法,从而高屋建瓴地处理各类数学与非数学问题。

3.4开展建模竞赛,给予学生数学建模实战训练的机会。

竞赛不同于平时的学习,竞赛以其规则的严格性和时间的限定性,对学生构成了认知上的挑战,激发起他们获取成功的动机和创造的欲望。因此,适时组织数学建模竞赛,是推动和深化数学建模教学改革的有效措施。一般地,数学建模竞赛试题具备高度的开放性,学生面对这类现实问题,从开始从查找资料到收集数据,从问题分析到模型建立,从文字输入到程序编写等等,都必须依靠自己动脑、动手进行思考和探究。这就可能让学生亲身去体验数学的创造与发现过程。同时,这一切又都是以一个三人小组的形式进行的。72小时的连续奋战,队员们取长补短、互相配合、共同克服困难,培养了学生们的创新意识、创新能力、顽强拼搏的意志、严谨求实的作风和通力协作的团队精神。这些在日常的书本上和课堂教学中难以获得的宝贵经验,却正是现代科学研究中非常宝贵的品质。而且,开卷竞赛的新颖形式,也培养了同学们自觉遵守竞赛纪律、养成自律的良好习惯。

四、结语

数学建模是数学科学在科技、经济、军事等领域广泛应用的接口,是数学科学转化成科学技术的重要途径。在数学主干课程中融入数学建模的思想与方法,可以推动大学数学教育改革的深入发展,加深学生对相关知识的理解和掌握,有助于从思维方式上培养学生的创新意识与创新能力。此外,数学建模思想方法融入教学主干课程还涉及到许多问题,比如数学建模与计算技术如何有效结合以进行模拟仿真、融入式教学模式的基本理论、构建新的课程体系等问题,仍将有待于更深入的研究。

参考文献

[1]刘来福,等.问题解决的数学模型方法[M].北京师范大学出版社,2002:23-25.

[2]吴诩,吴孟达,成礼智.数学建模的理论与实践[M].国防科技大学出版社,2001:67-69.

[3]李明振,庞坤.高师院校“数学建模”课程教学研究[M].西南师范大学学报,自然科学版,2006,31:12-13.

[4]杨宏林.关于高等数学课程教学改革的几点思考[J].数学教育学报,2009,5(2):74-76.

大学生数学建模课程范文篇10

关键词:数学建模教学模式案例教学

一、数学建模及教学

随着计算机技术的不断进步和发展,数学的应用以空前的广度和深度向工程、经济、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,数学的应用被越来越多的人所关注。当人们在研究某个实际问题时,通常对该问题进行综合分析和合理假设后,用数学语言表示出对应的数学模型,通过计算机软件加以求解,并对结果进行分析检验的过程就是数学建模。

数学建模是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养人才的一条重要途径;也是激发学生求知欲望,培养主动探索、努力进取学风和团结协作精神的有力措施。由于数学建模的开放性和实践性,这就要求数学建模的教学不仅要传授给学生解决问题的方法和技巧,更重要的是通过教学培养学生各方面的能力,包括分析问题的能力、对问题的创新能力、结合软件求解的能力、团队协作能力和论文写作能力等,为全面提高学生的综合素养奠定坚实的基础。

二、高职类数学建模教学现状

在高职类的民办院校,学生的数学基础整体而言较薄弱,相比专业课而言对数学不够重视,缺乏学习兴趣和学习热情;而数学建模课是在学习了微积分、线性代数、概率论等课程的基础上开展起来的,学生对微积分的学习积极性都不高,更不用说线性代数、概率论这些课程了,所以开展数学建模课的难度之大可想而知,下面结合我校的实际情况对数学建模教学的开展做出总结。

1.指导过数学建模竞赛的老师都知道,数学建模涉及的数学知识面广泛,包括线性代数、常微分方程、概率论和数理统计、线性规划等,需要一定的课时量做保障,但目前大多数的民办高职院校很难满足指导老师的要求,因为数学作为一门公共课越来越被边缘化,如果学校领导不给予足够重视更是难以开展下去,所以数学建模一般作为选修课开展,课时量有限,这就使得数学建模的教学只能选择相对重要的内容进行讲解。我们学院把选修课的内容大致分成四块:常微分方程和差分方程、线性规划和图论、MATLAB和数据分析、概率论和数理统计。

2.数学建模的计算要结合数学软件进行求解,主要是MATLAB、lingo、SPSS等数学软件,这就要求学校有比较完善的硬件设施,这些软件的学习也是先介绍一些常用功能,再结合实际案例让学生练习如何用数学软件求解。数学建模的教学不仅是为了提高学生各方面的能力,还有一个重要原因就是参加全国大学生数学建模竞赛,所以针对数学建模竞赛还要指导学生如何写作,主要是科技论文的写作模式、格式、要求等,还有赛前的组织和模拟训练,对学生提交的论文进行讲评,并给出改进意见等。

三、结合本院数学建模教学情况,探讨数学建模教学模式的改革与创新

数学建模是数学和实际问题联系的桥梁,是培养学生综合运用数学知识分析、解决实际问题的意识和能力的一种有效手段,是提高学生数学素质的重要途径。因此,数学建模的教学显得尤为重要,与平时的数学课教学还有很大不同,结合我院教学现状,谈谈数学建模教学的改进建议。

1.将数学建模教学渗透到数学教学的全过程

由于我校数学课时偏少,而且主要讲微积分,没有专门开设线性代数、概率论、数学软件等数学课程,虽然在大一第二学期开设了数学建模选修课,也只是选讲一些基础的理论知识、方法,并且没有上机时间,因此满足不了数学建模和数学实验课程教学需要。所以,要达到数学建模的教学要求,必须将数学建模教学渗透到数学课程教学中,在讲课过程中多引入来源于生活的实际案例。实践证明,在不降低教材知识和教学基本要求的情况下,增添数学模型教学内容和数学建模实践环节,结合相关内容进行相关模型的教学,可以收到不错的效果。

将数学建模的教学渗透到具体教学过程中,要着重培养学生的数学思维能力,掌握解决问题的数学方法,提升学生的数学素养,让学生真正感受到数学的魅力所在,我们在高等数学和数学建模选修课的授课过程中穿插了具体的数学模型,类似于公平席位的分配、椅子四角着地、银行贷款等实际问题,通过对问题的分析、探讨进而列出对应的数学模型,并让学生结合所学的知识加以求解,最后老师再给予讲评,这样就能大大提高学生用数学解决实际问题的能力。

2.加强数学建模教学内容的应用性和教学方法的合理性

在数学建模课程中,教学重点不是向学生系统传授知识,而是让学生在参与解决问题的过程中,学习运用所学知识思考问题、寻找解决问题的有效方法,感受数学发现和创造的乐趣,从而对数学的本质增强理解,培养其应用能力。结合我校的实际情况,要想在此基础上取得更好的教学效果和取得更突出的成绩,数学建模的教学内容和教学方法都应该有相应的改进和提高。

(1)就教学内容而言,一方面在微积分中穿插讲解简单的数学模型,主要涉及最值的应用题、定积分的应用题等,加强与专业的融合,促进相关内容的有机结合和相互渗透,使看起来枯燥的数学内容与各专业之间架起桥梁。另一方面,除了在选修课《数学建模》中讲解对应的数学模型外,还要增加学生的上机时间,熟悉常用数学软件的操作和应用,真正做到教学内容的应用性。

(2)就教学方法而言,教师可采取数学建模案例教学法和互动式教学法相结合。案例教学法可选择一些有建模特点的典型题目给学生,首先让学生认真思考,分析题目的特点,如何做出合理假设等,由教师引导学生建立相应的数学模型,让学生在这个过程中体会到数学建模的特点。互动式教学方就是在整个教学过程中,教师始终处于主导地位,作为必不可少的教学组织者,其职责是创造学生活动的情境,根据问题的实质为学生设计思维活动的“平台”。

四、结语

数学建模的教学没有固定的模式和方法,只有通过不断摸索和实践总结教学经验,由于涉及的知识面很广,教学内容也不可能面面俱到,主要是在整个教学过程中要让学生参与其中,亲身体验,通过数学建模着重培养学生的数学思维,提高学生分析问题、解决问题的能力和用数学软件计算的能力,进而提升学生的综合素养,为以后走上工作岗位奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]崔庆岳.高职类经济数学教学理念的初探[J].中外企业家,2015,1.

大学生数学建模课程范文1篇11

关键词:独立学院;数学软件;实例教学

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2013)36-8365-01

全国大学生数学建模竞赛是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,上世纪90年代以来,许多高等院校已经把数学建模课程列入了大学的必修课。与此同时,独立学院的高等教育机制才刚刚在我国成立。独立学院鼓励学生参加全国大学生数学建模竞赛。2011年是我院首次参加数学建模竞赛,至此取得了一定的成绩。

计算机的应用在数学建模中占有重要地位,在解决实际问题而建立数学模型的过程中、对所建模型的检验以及大量的数值计算中,都必需用到计算机,尤其在数学建模竞赛中,由于时间较短,任务重,如果能熟练应用计算机就能取得事半功倍的效果。经过多年的努力,已经产生了以MATAB,Mathematic,EXCEL,Lingo,SPSS等为代表的一批优秀数学软件,数学软件在普及过程中深受学生们的欢迎,但是这些数学软件理论知识专业性很强,对于独立学院来的学生来讲,选择合适的实验指导教材显然是非常关键的,如果实验指导教材选择不当,会给学生造成很大困难,也会打击学生学习的积极性。本人从独立学院数学建模课程的教学目标出发,对独立学院如何自编数学建模实验指导教材提出一些自己的看法。

1独立学院数学建模实验课程授课现状

由于近年来普通高校的扩招,独立学院的入学门槛较低,学生文化基础较差,对计算机的认知程度较低。学生在学习过程中,普遍对数学理论课程的学习都感到“恐惧”,他们觉得数学课程太难,太枯燥。这些间接导致了学生对数学软件的学习不感兴趣,因此在建模过程中,学生一旦遇到较为综合复杂的题目,由于理论知识不扎实,软件的使用又是“盲区”,严重挫伤了学生建模的积极性。

那么如何选择适合独立学院学生的数学建模实验指导教材是非常重要的,如果选用统一的实验指导教材一来未必适合独立学院的学生,二来也不能体现独立学院教育的灵活性,本人认为,最好的一条途径就是学校教师针对学生状况自行组织编写适合本校需求的教材。

2自编数学建模实验指导教材的定位

自编教材具有较强的实用性和针对性,独立学院自编教材是依据本校的教学大纲编写的,仅供独立学院特定专业学生使用的教材。

3自编数学建模实验指导教材的具体实施

一是教材内容的设置,根据独立学院学生的心理特点、认知和能力水平,对实验指导内容进行合理安排,要做到先易后难,内容可分为基础实验部分和综合实验部分,基础实验部分应包括各数学软件如MATAB,Mathematic,EXCEL,Lingo,SPSS等的详细操作,使学生能较好的进行上机实习,锻炼学生的动手能力。综合实验部分要与数学建模培训课程内容相结合,保证课程各主要章节教学内容的理论深度和较高的实用性。

二是改变传统的教学方法,立足于实例教学。以传授知识为己任的传统教学方法单一,实例教学可以使教学内容变得活泼有趣,能增进学生学习的积极性,提高学生综合分析能力。数学建模实验指导书应结合数学建模,提供大量的实例,激发学生的学习兴趣,并提高学生解决实际问题的能力。比如在Mathematic软件应用教学指导中可以添加水箱的流量问题的实验,在Lingo软件应用教学指导中可以添加露天矿生产的车辆安排实验。

三是加强学生上机实验课的教学。数学建模是一门实践性很强的课程,为了让学生更好的掌握基本的数学软件,实验之前应通知学生提前预习,教师要精心准备实验内容,课前要明确每次实验的目的、任务、内容和要求,并着重强调一些注意事项。为了使学生更好地理解基本的实验原理和实验内容,实验指导老师要与学生一起上机实验,亲自指导,实验过程中时刻注意学生遇到的各类情况,对学生提出的问题及时予以指导,尽量避免盲目做实验。

4结束语

独立学院数学建模实验指导书的自行编写与实践是一项长期艰巨任务。理论基础与实践教学相结合的数学建模教学,对教师又提出了更高的要求,因此不断探索新的教学模式和教学方法,加强专业教师技能的培训,正确实施自编建模实验指导的各个环节,对提高学校的教学质量,提升数学建模竞赛队员水平具有实际应用价值。

参考文献:

[1]王红利.高校自编教材的实效性探析[J].教育探索,2012(11).

[2]李再发.职业院校自编计算机理论教材的几点看法[J].金卡工程:经济与法,2010(11).

大学生数学建模课程范文篇12

关键词数学建模高等数学建模思想职业教育

中图分类号:G642文献标识码:A

《关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)提出“到2022年,形成适应发展需求、产教深度融合、中职高职衔接、职业教育与普通教育相互沟通,体现终身教育理念,具有中国特色、世界水平的现代职业教育体系”。

2014年6月,在全国职业教育工作会议中,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席也强调,“职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分,是广大青年打开通往成功成才大门的重要途径,肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责,必须高度重视、加快发展。”

高等数学是高职理工、经济、管理类专业的一门必不可少的基础课程,其在各专业教学中所具有的基础性和工具性的特点,使其成为培养高职学生成为高端技能型专门人才的重要课程的组成部分。

高职教育的培养目标要求高等数学不应过分强调理论体系的完整性和逻辑体系的严谨性,而以“必需、实用、够用”为原则,在掌握一定理论知识的基础上,侧重于学生应用能力的培养。然而一直以来,传统的高等数学的教学突出强调理论的系统性,结构的严谨性,而忽略了基本概念的实际背景,基本理论及基本定理的物理、几何意义的解释等,割裂了高等数学与外部世界的联系,没能充分地体现高等数学巨大的应用价值。

1数学建模在高职人才培养中的作用

数学建模更加注重人们认识和揭示客观现象规律性的过程,体现了人们认识世界、改造世界的能力和数学思维方式。数学建模的过程包括模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、对模型的分析与检验及模型的应用等。

因此,如果能将数学建模的思想和方法融入高等数学的教学过程中,不仅可以增强学生对数学的认识,提高学生学习数学的兴趣,促进数学教学的良性循环,还可以培养学生利用数学解决实际问题的能力,实现从“算数学”到“用数学”的转变,进而提高学生的综合能力和素质。

1.1有利于提高学生学习数学的兴趣

传统的数学教学以理论教学为主,不少学生对数学望而生畏,觉得数学不过是一大堆推理、计算和解题的技能而已,甚至认为数学没多大用处,是一种思维游戏。数学建模突破传统的教学方式,以实际问题为中心,能有效地启发和引导学生主动寻找问题、思考问题、解决问题。同时,由于其题目的开放性、教学方法的灵活性,对青年学生非常具有吸引力。

1.2有利于培养学生的耐力和毅力

在高职院校中,很多教师把学生的成绩差、不愿意学归结为学生基础薄弱。在笔者看来,耐受力和毅力是影响学生发展更为普遍和严重的问题。而用数学建模的方法去解决一个实际问题是一个漫长的过程,在这个过程中不仅要求学生对问题有深入的了解,还要做出假设、构建模型、求解、归纳总结等。因此,在数学建模的过程中对学生的耐力和毅力是一个极大的考验。

1.3有利于培养学生的创新精神和能力

数学建模的题目由工程技术、经济管理、社会生活等领域中的实际问题简化加工而成,没有事先设定的标准答案,但留有充分余地供参赛者发挥其聪明才智和创造精神。因此,数学建模非常具有实用性和挑战性。建模过程中,学生可以自由地收集资料、调查研究,使用计算机、软件和互联网。因此,在高等数学教学中引入数学建模的思想,不仅能使学生获取知识、培养能力、增长才干,也使他们丰富的想象力与创造力得到了充分的发挥。

1.4有利于提高学生运用数学的能力

数学来源于实际,许多数学知识是从不同事物纷乱复杂的数量关系中抽象出反映相同规律的共性,经过数学家的辛勤工作升华为理论的结果。数学应用于实际问题也要用“理想化抽象方法”来进行模型假设来抽象出事物的本质。数学建模让学生带着问题学习并学习着应用,在这一过程中,不仅加深了学生对各种知识的理解,拓展了知识面,从整体上提高了数学知识水平,而且提高了运用数学解决实际问题的能力。

1.5有利于培养学生团结协作的能力

数学建模活动给学生提供了一个互相学习、互相配合以共同完成建立一个数学模型的机会。数学建模一般以3人为一个小组共同参与活动。这样,在活动中,他们必须相互学习、共同讨论、取长补短,有时免不了还会有争论。在讨论与争论的过程中,会不断地涌现出新的思想,因而更有利于发挥每个人的聪明才智,有利于他们从中学会合作,有利于培养他们的合作精神。

1.6有利于培养“双师型”教师队伍

在高等数学教学过程中引入数学建模的思想和方法,这对我们的教师队伍提出了更高的要求。不仅要求教师具有深厚的数学基础,还要求教师具有敏锐的洞察能力、分析归纳能力以及对实际问题的深入理解和广博的知识面。从事高等数学教学的教师必须不断地拓展自己的知识面,深入实际,才能有所作为。这无疑为“双师型”教师队伍的建设打下了良好的基础。

2数学建模思想融入数学教学的思路

在高等职业院校中,数学建模的思想融入高等数学的教学还没有固定的模式可循,各高校的学者也都在积极的探索过程中,下面结合我校实际情况,列出了我校在教学过程中的几点思路。

2.1与概念的实际背景相融合

我国现行的教材,在内容格局上多数为概念―定理―例题的模式,学生在学习上也大多为机械、理论的学习,往往课程结束了都不知道为何要学,学了又有什么作用,更不要说在专业课程学习中的运用了。

基于这一点,我们在实践中首先从概念入手,在引入一个新的知识点时,会结合实际,由浅入深,和学生一起探讨。例如,在引入导数概念时,我们会给同学们介绍瞬时速度问题和切线斜率问题,然后让学生自己总结两类问题的结论。这样不仅加深了学生对导数概念的理解,也使得学生更加深入了解了导数的几何意义,同时,也使得学生对极限的概念和运用有了更深一层的理解。

2.2重点选择知识点,寻找突破口

高等数学的内容包括微积分、线性代数和概率统计三个部分,内容多,课时少,不可能对每个知识点都进行引入、举例说明。因此,选择哪些知识点作为融入数学建模思想的切入点,这是最为重要的问题。

考虑到学生的学习认知特点,我们在选择切入点时主要考虑两个方面内容:(1)基本概念,也大多为每章的第一节课,在本节课里主要让学生了解学习本章的原因、目的及要解决的问题;(2)应用,高等数学的课程结构大多以一个大类为一章,因此学完一章正好可以开展一个专题,引入实例,让学生自己分析、学以致用。

需要注意的是,在把数学建模的思想融入到高等数学教学过程中,要更加注重不同专业的学生对知识内容的诉求。在引入案例的时候要更多的结合专业内容,这样才能更好的使学生认识到高等数学课与专业课程之间的联系,从而达到调动学生的学习积极性的目的。

2.3注重课内与课外的互补性

高等数学课程内容多、课时少,如果在课堂上过多的引入数学建模案例的话,势必影响整个课程的教学进度和质量。因此,在实践过程中,必须注意课堂内外的互补性。一方面,授课教师应该注意课堂的引导和总结;另一方面,要注重学生课外实践活动的开展。

在实践过程中,我校采用学生自己组建讨论小组的形式,要求小组人数不超过3人、合作完成。对于概念引入型问题,我们会在课程开始前给学生抛出问题,引导学生查找资料,自主思考,以小组为单位形成报告。上课时,教师根据学生提交报告的情况加以总结、归纳,对学生解决不了、有争论的问题,老师要加以分析、解释说明。

对于应用型问题,教师会针对一个章节或者一个知识模块,给学生选择应用性较强的作业题,要求学生用建模的方法完成,也就是要包括基本的问题重述、模型假设、模型建立与求解、模型的优缺点等。在这个过程中,不仅加深了学生对所学知识的理解,也使学生学会了查找资料,对建模的思想与方法有了更深层次的理解。

2.4开展数学实验

高职学生普遍存在着数学基础薄弱、计算能力差的问题,这与普通本科院校的培养目标和学生素质都有很大不同,因此在教学中更应该倾向于学生的实用技能和思想方法的培养。基于这一点,我们在教学过程中,轻理论重思想,轻计算重应用。我校的数学实验课程主要学习MATLAB软件,通过该软件的学习使学生掌握一些基本的运算,如求导、求积分、解微分方程、方程组求解、求概率及常规图形的描绘等。

通过数学实验的开展,减轻了学生学习高等数学课程的计算压力,通过数形结合,加深了学生对函数性质的理解。同时,数学实验也为学生开展课外活动、建立数学模型和求解数学模型奠定了良好的基础。

2.5组建数学建模协会

由于高等数学课程内容多、课时少,因此单纯依靠教师上课的讲解、引导和几次课外活动,还远远不能充分调动学生学习的积极性,也无法从根本上提高学生综合运用数学知识的能力。因此,我们又组建了数学建模协会,建模协会以积极自愿为原则吸纳全校数学建模爱好者,通过开展协会活动、举办“数学建模”系列讲座等,旨在引导建模爱好者学习、了解应用数学领域各个方面的知识,培养学生的应变能力和团队合作意识,同时也促进了学生综合素质的提高。

3小结

将数学建模思想融入高职的数学教学中,是现代职业教育的需求,也是时展的必然结果。实践表明,在高职院校的高等数学教学中融入数学建模的思想,不仅优化了课程结构,激发了学生的学习兴趣,而且进一步培养了学生的创新精神和能力,提高了学生的数学知识水平和应用能力,也为培养双师型教师队伍打下了良好的基础。但是数学建模思想融入高等数学的教学尚没有固定的模式可循,需要我们在教学过程中不断的探索和改进,从而培养出更多的高等技能人才,使之更好的服务于社会。

基金项目:重庆工商职业学院校级科研项目,项目编号:YB2015-13。

参考文献

[1]李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J].工程数学学报,2005(12):3-7.

[2]孟津,王科.高职高专数学教学改革的必由之路[J].成都电子机械高等专科学校学报,2007(1):41-45.

[3]覃思义等.数学建模思想融入大学数学基础课的探索性思考及实践[J].中国大学教学,2010(3):36-39.

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